電化學(xué)知識(shí)是必考知識(shí)點(diǎn),而其中原電池的正負(fù)極判斷是解題的突破口.明確了原電池中的正負(fù)極,就可以判斷電解質(zhì)溶液中離子的移動(dòng)方向、書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式等.本文從以下幾個(gè)方面判斷原電池正負(fù)極.
1 根據(jù)電極材料判斷
以2種不同的金屬作電極時(shí),往往活潑金屬作負(fù)極,相對(duì)不活潑的金屬作正極.但特殊情況下,活潑金屬也可作正極,如鎂棒和鋁棒用導(dǎo)線連接放入H2SO4溶液中,鎂比鋁活潑發(fā)生反應(yīng)作負(fù)極;放入NaOH 溶液,鋁反應(yīng)而鎂不反應(yīng),鋁作負(fù)極而鎂作正極.同樣銅和鐵(鋁)用導(dǎo)線連接放入稀H2SO4 溶液中,鐵(鋁)作負(fù)極,銅作正極,如果銅和鐵(鋁)用導(dǎo)線連接放入濃HNO3 中,鐵(鋁)遇濃HNO3 發(fā)生鈍化,而銅劇烈反應(yīng),因此銅作負(fù)極,鐵(鋁)作正極.
2 根據(jù)兩電極加入或通入物質(zhì)的性質(zhì)判斷
原電池的正負(fù)極可以通過(guò)電極通入物質(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行判斷,通入的物質(zhì)具有氧化性,能夠發(fā)生還原反應(yīng),則該電極作原電池的正極,通入的物質(zhì)具有還原性,能夠發(fā)生氧化反應(yīng),則該電極作原電池的負(fù)極.
例1 下列電池模型實(shí)現(xiàn)了由自發(fā)反應(yīng)向外輸出能量,原理如圖1所示.下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ).
A.右側(cè)為正極,外電路電勢(shì)右側(cè)較高
B.K+、SO24-分別通過(guò)a膜、b膜向中間移動(dòng)
C.負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng):4OH- -4e- =O2↑+2H2O
D.該電池利用中和反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?/p>
分析 右側(cè)氧氣得電子被還原,右側(cè)電極為正極,反應(yīng)為O2+4e- +4H+ =2H2O;左側(cè)氧元素被氧化生成氧氣,左側(cè)電極為負(fù)極,反應(yīng)為4OH- -4e- =O2↑+2H2O,選項(xiàng)C 說(shuō)法正確.正極的電勢(shì)比負(fù)極高,選項(xiàng)A 說(shuō)法正確.a(chǎn)膜與b膜間的K+ 向右邊移動(dòng)、SO24- 向左邊移動(dòng),因此中間的 K2SO4 溶液濃度變小,選項(xiàng)B說(shuō)法錯(cuò)誤.該裝置為原電池,是將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置,選項(xiàng)D說(shuō)法正確.答案為B.
3 依據(jù)電極上物質(zhì)的轉(zhuǎn)化判斷
電化學(xué)試題中大多會(huì)給出原電池原理示意圖,分析原電池原理示意圖,特別是電極上物質(zhì)的轉(zhuǎn)化情況,是解題的重要突破口.發(fā)生氧化反應(yīng)的是原電池的負(fù)極,發(fā)生還原反應(yīng)的是原電池的正極.
例2 圖2所示為一種合成氨的方法,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ).
A.電子由電極a經(jīng)導(dǎo)線移向電極b